創馳藍天技術

創馳藍天技術此為馬自達中國官方網站之正式譯名，但臺灣仍習慣稱「SKYACTIV」，詳情請見創馳藍天技術中國官方網站 。（）為日本馬自達汽車公司於2010年10月提出，針對汽油與柴油引擎、手排與自排變速箱、底盤、車身結構等主要元件優化的技術；如今已普及旗下所有車種。

 引擎 
 汽油引擎 

2011年6月30日在日本境內推出的小改款第三代Demio，「13-SKYACTIV」級車型搭載了採用創馳藍天技術的1.3L SKYACTIV-G型引擎。該具引擎具有下述特點：
 在量產的汽油引擎裡，壓縮比首度達到14.0：1。
 高壓縮燃燒大幅提升引擎的工作效率，油耗與扭力比過去提升15%以上。
 加大低、中速域的扭力。
理論上將壓縮比從10.0提升至15.0，燃燒效率可提高約9%，但是高壓縮比使壓縮衝程上死點附近的溫度升高，引發爆震並使引擎輸出功率下降。因此該項技術藉由減少燃燒室內的殘留高溫氣體，降低溫度以達到高壓縮比而不爆震，其主要技術為：
 4-2-1長路徑排氣系統：以直列四缸引擎為例，若排氣路徑太短，自第3個汽缸排氣閥排出的高壓排氣壓力波反倒會進入已完成排氣衝程、即將開始吸氣衝程的第1個汽缸。如此一來，已排出的氣體再度進入燃燒室，使高溫殘留氣體增多，增加爆震機率。不過，4-2-1排氣系統延長排氣路徑，使得高壓波花費更多時間到達其他汽缸，以減少排氣殘留的機會。但加長的路徑始排氣溫度下降，延緩觸媒催化時間。故馬自達設法在確保穩定燃燒的前提下，延遲點火時間以保持排氣溫度參看【MAZDA】創馳藍天汽油發動機（SKYACTIV-G）的優點 ，第七段。。
 多孔噴射裝置：1.3L SKYACTIV-G型引擎裝置了6孔噴射系統，並增強空氣流動、加強噴射壓力，以便改善燃燒情況。
 凹頂活塞：活塞頂部設計成一凹陷孔，使燃料噴射後在火星塞附近形成疊層混合氣體，幫助穩定燃燒。此外，這種凹孔可以解決燃燒初期火焰接觸活塞頂而發生冷卻損失的問題請見【MAZDA】新型デミオのエンジン技術 ，第三頁第一段。。

 柴油引擎 

高壓縮比的柴油引擎之上死點壓縮溫度和壓力非常高，故燃料噴射後，尚未形成適當的混合氣體前便點火。在局部形成燃燒不均勻而產生氮氧化物，而氧化不足部位的燃燒則產生一氧化碳及微粒物（particulate matter，簡稱PM）。

創馳藍天技術將柴油引擎的壓縮比降低至14.0：1，也減輕其溫度和壓力。由於點火正時延長，有助於燃料與空氣混合而均勻燃燒，所以可以減少一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、固體微粒等造成空氣汙染的物質。此外，由於可在燃燒室上死點附近噴射、燃燒，所以做功效率比一般高壓縮比柴油引擎還要高。相對來說，降低壓縮比可以減少汽缸厚度並將之改成鋁製，可使機械輕量化。曲軸的主軸頸直徑從60mm縮短成52mm，非但減輕了25%的重量，也降低機械阻力。

但是，過去以來其他車廠不敢降低柴油引擎的壓縮比，主要著眼於：
 低壓縮比的壓縮空氣溫度相對較低，難以發動引擎。
 發動後的暖機運轉不夠穩定，容易陷入半失火狀態。

據此，SKYACTIV-D型柴油引擎採取下列技術以避免前述缺點：
 可變閥門升程機構（Variable Valve Lift，簡稱VVL）：雖然馬自達尚未公布此VVL裝置的具體數據參數，但這種機構配置於排氣閥，在吸氣衝程中打開排氣閥少許，讓排氣管內的廢氣逆流回汽缸以提高吸氣溫度，同時促進壓縮時的溫度上升，提高著火的穩定性參看【節能技術】閥門決定燃效（二）：專門針對燃效降低成本 ，最後一段。。
 多孔壓力噴射裝置：新型多孔燃料噴射裝置含多種噴射模式，可精準控制噴射時間與噴出量，提高燃料與空氣的混合濃度。該機構在一次燃燒中可做前噴、主噴、後噴各3次，總共9次的噴射；同時配合陶瓷點火塞，可在低壓縮比的環境中確保正常啟動。

另外，SKYACTIV-D型更裝置了雙渦輪增壓系統，目的並非提升扭矩，反而是為了清潔廢氣與降低油耗。這兩顆大小不同的渦輪隨著不同的引擎運轉速度，分別進行增壓。如此一來不但確保低速域的高扭力、高速域的高功率輸出，同時也減少NOx、CO與顆粒物質的排放。2016年7月14日原廠宣佈新增NSFC聲頻降噪技術（Natural Sound Frequency Control）和NSS減震降噪技術（Natural Sound Smoother）【MAZDA】Mazda Releases Updated Axela 。，前者藉由精密的多層次燃燒，以不同時序的燃油爆炸頻率平衡引擎運轉；後者則進一步在活塞插銷中置入平衡槌，以抑制導致柴油引擎噪音的震動頻率，消弭引擎噪音。

 轉子引擎 
2015年10月29日開幕的第44屆東京車展上，原廠公開「RX-VISION」概念車【MAZDA】「Mazda RX-VISION」も詳しくご紹介 。，所搭載的次世代轉子引擎「SKYACTIV-R」將結合創馳藍天技術。雖然並未公開動力細節，但原廠表示以燃油費、排放廢氣性能、信賴性等三點為發展重點。

 獲獎紀錄 
 2010年：12月3日1.3L SKYACTIV-G型引擎獲得2011年第32屆日本年度風雲車特別獎請見2011—2012日本カー・オブ・ザ・イヤー決定 。。
 2011年：11月18日1.3L SKYACTIV-G型引擎獲得2012年第21屆RJC年度風雲車年度最佳技術獎；12月7日同型引擎獲得2012年日本燃燒學會技術獎參看【MAZDA】「SKYACTIV-G」の燃焼技術が日本燃焼学会「技術賞」を受賞 。。
 2012年：2月22日1.3L SKYACTIV-G型引擎獲得由一般財團法人機械振興協會頒發之第9屆新機械振興獎參考新機械振興賞受賞者 。。

 變速箱 
 自排變速箱 
現行的自排變速箱主要有三種型態：傳統結構的多檔位式、CVT鋼帶式無段式、雙離合器式。SKYACTIV-DRIVE自動變速以傳統的多檔位式為基礎，追求更佳的油耗、更平順的換檔、更直接的駕駛感覺。傳統多檔位式自排變速箱附有扭力轉換器，靠自動變速箱油進行傳動，因此起步的感覺相當平順。但正因為如此，多檔位式自排變速箱具有滑差，駕駛時的加減速反應並不直接。

所謂的「滑差」乃是扭力轉換器裡充滿了自排變速箱油，引擎的動力主要經由自排變速箱油從引擎側液力傳達至葉輪（turbine），經由中間的定葉輪（stator）「吹」到變速箱側液力傳達葉輪（pump，又名泵輪），沒有實際的機械元件接觸，故引擎加減速時很少發生衝擊回饋，傳動相當平順；但也由於此因，傳動效率不高。一般說來，最佳傳動效率頂多只有85％左右，因沒有實際的機械接觸，扭力轉換器引擎輸入的轉速永遠比輸出到變速箱來的高，這正是所謂的「滑差」。這種滑差問題存在已久，但自從傳統多檔位式自排變速箱開發近30年以來，其基本結構沒有大幅變更過。所謂的自排變速箱鎖定傳動，就是把葉輪、定葉輪、泵輪三個部份直接固定，使之一起轉動，就沒有滑差的問題。

因此，馬自達重新設計扭力轉換器，鎖定並使輸入與輸出轉速一致，直接把滑差降成零，便能降低油耗、提昇加減速反應，不過在起步與低速域時並不適合這樣做。原因很簡單，引擎是不斷動作的，可是起步前輪胎是靜止的。倘若直接鎖定扭力轉換器，起步時等於把引擎的輸出與車輪直接連在一起，造成起步的衝擊很大，汽車會像青蛙一樣瞬間跳躍出去。再者低速行駛時鎖定扭力轉換器，低速檔對引擎加減速比較敏感，使得加減速的衝擊感（也就是頓挫感）很大，一樣不利於行駛的舒適性。為了兼顧行駛舒適性、油耗經濟性、更直接的駕駛反應，SKYACTIV-DRIVE自動變速箱在起步與低速時適度釋放對扭力轉換器的鎖定。另外，馬自達進一步縮小了扭力轉換器中各主要組件之間的空隙，並修改了液力傳達葉輪的幾何設計，強化了低速的傳動效率。等到行車速度加快，或接近預定之速度時，變速箱就立即鎖定扭力轉換器，消除滑差並提昇車子加減速的反應。

SKYACTIV-DRIVE自動變速箱鎖定的機構使用濕式多片離合器，關鍵在於鎖定的時機。鎖定的時機恰到好處的話，可充分抑制
鎖定時的頓挫感，減少鎖定用離合器的損耗，提高其耐用性。傳統可鎖定式扭力轉換器由於存在左右滑差，在鎖定的瞬間一定會有些頓挫感，所以常發生耐用性不足的問題。馬自達重新設計了一組阻尼和減震彈簧，可以進一步抑制80%以上的鎖定衝擊感，相對來說可靠度也提高。

 手排變速箱 
雖然自排變速箱在美國、日本、臺灣等地区為主流，但是歐洲、中國等地仍以手排變速箱為主。為了達到適合銷售全球市場的目標，馬自達改良了手排變速箱的中、高扭力段，使得換檔操作感覺更佳、油耗更低、更輕量小型化。

要實現輕盈的換檔操作感覺，換檔行程與操作力兩者間的衝突是個問題。首先SKYACTIV-MT手排變速箱比傳統手排變速箱減輕了16%的重量，且因大幅減少機械損耗，油耗表現也跟著降低1%。重量減輕的原因是一檔與倒車檔共用同一根齒輪軸，第二輸出軸的長度比現行的縮短20%。由於一檔和倒車檔共用齒輪軸，故取消了倒車檔齒輪的惰軸，這是一支切入倒車檔時才傳達動力、平時並沒有輸出的惰軸。藉由前述的改良設計，齒輪傳動鏈的部份就減輕了約3公斤，配合減少其他元件及縮小零組件尺寸，SKYACTIV-MT手排變速箱成功減少了16%的重量。

 底盤懸吊 
被該公司稱作「SKYACTIV-CHASSIS」的輕量化底盤結構，與現行的底盤相較之下減少14%的重量。懸吊系統採重新設計的前麥花臣、後多連桿結構的配置，以達到中速域敏捷、高速域穩定的狀態。四具避震圈簧不但經過變更，轉向系統也重新調校。為了增加防震機件之效能，懸吊的相對幾何位置調得比較高，藉此強化避震效能與上座橡膠之剛性，減少駕駛時的衝擊力道。後懸吊連桿位置也向上移，使其運動方向較容易吸收道路回饋的縱向衝擊，且降低車尾的抬升動作，幫助提升剎車時的穩定性與減少剎車距離。

其次是讓汽車高速行駛時保持溫和穩定的轉向反應，故調整後懸吊系統之連桿配置。而中低速時為了保持靈敏的轉向，採用較高的轉向比率。既然中低速域要保持靈敏、高速域要保持穩定，轉向手感必須隨著車速而改變。馬自達增加了前懸吊系統之後傾角與後傾角偏置量，以強化自我調整轉向扭力。同時，「SKYACTIV-CHASSIS」技術也加強輕量化與提高剛性。在車身前半部的前懸吊系統下結構部位，加寬了中央部位、縮減下臂附著位置的縱向偏位。在車身後半部一樣將橫樑結構加寬，然而透過移除法蘭（flange）以強化耦合剛性的方式，非但優化此部分的剛性，更降低了14%的重量。

 車體結構 
馬自達稱為「SKYACTIV-BODY」的車身結構新技術，其特色包含了提升30%的高剛性、減少8%的重量。該技術盡量避免底盤的曲線，由頭到尾呈現一體式框架。至於需要彎曲的部分則與橫向框架連續焊接，形成密閉區域；如此一來減輕了車重。在車體上半部結構採用雙支柱，直接將前、後懸吊的固定點連結底盤框架，建構出四個環狀結構，以利車身剛性的提高。

馬自達另外使用「複合式負載結構」來改善碰撞安全性，令碰撞衝擊力朝數個方向分散（原廠稱之為multi-road path）。比方車頭遭受撞擊時，衝擊力將從前車架分別擴散至B柱、車腹與A柱，其中上方的分散路徑也會抵消前車架因受撞擊而產生的抬升運動。為了達到分散衝擊力的目的，馬自達將前架改良成十字型，故車身脊線從傳統的4條增為12條參考【MAZDA】マツダ技報：SKYACTIV-ボディ ，頁4。。

此外在車身鋼材部分，「SKYACTIV-BODY」技術使用270至1,500MPa的高張力鋼材之比例達60%，比傳統的40%還要高；這些輕薄的高剛性金屬材料也大幅減輕車重。高張力鋼材主要使用在影響車身剛性與安全性的B柱，同時車底的支撐樑也換成更高強度的鋼材。另外，該技術在噪音抑制方面，比傳統車身結構降低0.6分貝；風阻係數也比傳統車身減低6%參考【MAZDA】マツダ技報：SKYACTIV-ボディ ，頁6。。

 參見 
 馬自達引擎列表

 參考資料 

 外部連結 
 臺灣官方網站
 中國大陸官方網站
 【MAZDA】2011マツダ技報
 AutoZine Technical School: High Compression Engine - Mazda Skyactiv-G

Category:馬自達引擎與技術
Category:日本汽車技術330選